La síntesis de ribosomas citoplásmicos en los organismos eucariontes es un proceso celular complejo que involucra cientos de moléculas de proteínas y RNAs, productos génicos de las 3 RNA polimerasas. La transcripción del RNAr precursor y su procesamiento son procesos esenciales en la estructuración del nucléolo, que constituye la región del núcleo donde ocurren la mayor parte de eventos del ensamblaje ribosomal. El nucléolo de células en proliferación es generalmente prominente, las células requieren más ribosomas que sinteticen las proteínas que demandan las células hijas. Existe información abundante sobre la biogénesis de ribosomas en organismos modelo como lo son células de levadura y células de mamíferos. De hecho, dada la conexión entre nucléolo y proliferación celular, este organelo nucleoplásmico es frecuentemente reconocido por los patólogos al analizar la estructura de células cancerosas, y la biología del proceso es analizada con interés para generar quimioterapia de control en células tumorales. Poco se sabe sobre nucléolo y biogénesis de ribosomas en organismos protozoarios. Los trypanosomas son quizá los protozoarios mejor estudiados y en ellos se han descubierto procesos biológicos atípicos. Éste es el caso de genes ribosomales: Los trypanosomátidos presentan una situación especial donde la región codificadora de la subunidad mayor ribosomal está organizada en 6 módulos codificacores independientes. Nuestro grupo de trabajo ha caracterizado el sistema génico y molecular de RNAr en la especie patógena Trypanosoma cruzi (agente etiológico de la enfermedad de Chagas). Recientemente hemos encontrado condiciones experimentales que reproducen el aumento evidente del tamaño nucleolar asociado a proliferación celular de estadios de cultivo de T. cruzi (epimastigotes en fase exponencial). En la fase estacionaria de estos cultivos se reconocen nucléolos pequeños con escasa granularidad (partículas preribosomales). Dada la complejidad molecular que representa el proceso de biogénesis ribosomal (estructuración del nucléolo), resulta apropiado estudiar el proceso a través del seguimiento de marcadores moleculares definidos. Éstos pueden diseñarse para generar información sobre sub- procesos del fenómeno como lo es la transcripción del RNAr ó la modificación del RNAr precursor. La caracterización de marcadores nucleolares reconocibles durante cambios inducidos en la conformación del nucléolo podrá indicar puntos potenciales de regulación. En este proyecto proponemos el estudio de dos subunidades del complejo enzimático RNA polimerasa I de T. cruzi (marcador de transcripción), y dos isoformas de fibrilarina (marcador de procesamiento por metilación). Células de trypanosomas transfectadas con genes fusionados a regiones codificadoras de proteínas fluorecentes o con epítopes heterólogos reconocibles con anticuerpos, permitirían seguir su síntesis y degradación, así como su presencia nucleolar. La proliferación y el arresto celular (temprano y de diferenciación) son las condiciones fisiológicas que nos permitirán identificar puntos particulares de control en la biogénesis ribosomal de este patógeno importante. Planeamos continuar un esfuerzo productivo de treinta años de nuestro grupo sobre esta línea de investigación.

En el nucléolo de células eucariontes se transcribe y ensambla el RNAr de ribosomas citoplásmicos. Representa, en masa, el sitio de mayor actividad transcripcional nuclear ya que el RNAr es por lo menos 80% del RNA total celular. Desde bacterias hasta vertebrados la síntesis de ribosomas está ligada a proliferación celular. Los famosos nucléolos hipertróficos de células tumorales ejemplifican esta situación. Los protozoarios son eucariontes unicelulares que divergieron tempranamente del linaje de células nucleadas. En el contexto de la biología de eucariontes microbianos, los trypanosomas son quizá las células mejor estudiadas, paradigmáticas en varios aspectos. En nuestro grupo hemos trabajado con la especie T. cruzi, y hemos encontrado que su nucléolo se estructura diferencialmente en paralelo a condiciones de proliferación celular. La biogénesis de ribosomas es uno de los procesos celulares de más complejidad. Su estudio en T. cruzi contribuirá a un avance en la comprensión de eventos moleculares fundamentales en este patógeno importante. Huelga decir que el conocimiento básico de T. cruzi aportará mejores condiciones conceptuales para enfrentar un problema de salud aún sin solución, la enfermedad de Chagas.